Object Constraint Language (OCL) Une introduction

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1 Object Constraint Language (OCL) Une introduction Master 2 IFPRU - Module Ingénierie des modèles - FMIN310 Marianne Huchard 7 novembre Présentation générale OCL est un langage formel, basé sur la logique des prédicats du premier ordre, pour annoter les diagrammes UML en permettant notamment l expression de contraintes. 1.1 Objectif du langage Voici les arguments avancés pour l introduction d OCL. Accompagner les diagrammes UML de descriptions : précises non ambiguës Eviter cependant les désavantages des langages formels traditionnels qui sont peu utilisables par les utilisateurs et les concepteurs qui ne sont pas rompus à l exercice des mathématiques : rester facile à écrire... et facile à lire Dans le cadre de l ingénierie des modèles, la précision du langage OCL est nécessaire pour pouvoir traduire automatiquement les contraintes OCL dans un langage de programmation afin de les vérifier pendant l exécution d un programme. 1.2 Historique OCL s inspire de Syntropy [CD94] méthode basée sur une combinaison d OMT (Object Modeling Technique) [RBE + 97] et d un sous-ensemble de Z. A l origine, OCL a été développé en 1997 par Jos Warmer (IBM), sur les bases du langage IBEL (Integrated Business Engineering Language). Il a été formellement intégré à UML 1.1 en Nous présentons dans ce document OCL tel qu il est proposé dans la version UML 2.0 [OMG03a]. Vous trouverez dans [MG00] une présentation d OCL (UML 1.4) qui a servi de base à la réalisation de ce support de cours, et dans [Nyt] quelques exemples complémentaires. 1

2 1.3 Principe La notion de contrainte Une contrainte est une expression à valeur booléenne que l on peut attacher à n importe quel élément UML. Elle indique en général une restriction ou donne des informations complémentaires sur un modèle. Langage déclaratif Les contraintes ne sont pas opérationnelles. On ne peut pas invoquer de processus ni d opérations autres que des requêtes. On ne décrit pas le comportement à adopter si une contrainte n est pas respectée. Langage sans effet de bord contraintes. Les instances ne sont pas modifiées par les 1.4 Utilisation Les contraintes servent dans plusieurs situations : description d invariants sur les classes et les types pré-conditions et post-conditions sur les opérations et méthodes contraintes sur la valeur retournée par une opération ou une méthode règles de dérivation des attributs description de cibles pour les messages et les actions expression des gardes (conditions dans les diagrammes dynamiques) invariants de type pour les stéréotypes Les contraintes servent en particulier à décrire la sémantique d UML ou de ses diverses extensions, en participant à la définition des profils. 2 La notion de contexte Une contrainte OCL est liée à un contexte, qui est le type, l opération ou l attribut auquel la contrainte se rapporte. context moncontexte <stéréotype> : Expression de la contrainte Personne age : entier /majeur : booléen + getage():entier {query} + setage(in a : entier) Fig. 1 Une classe Personne Le stéréotype peut prendre les valeurs suivantes : inv invariant de classe pre précondition post postcondition body indique le résultat d une opération query 2

3 init indique la valeur initiale d un attribut derive indique la valeur dérivée d un attribut Par exemple, on peut définir les contraintes suivantes dans le contexte de la classe Personne de la figure 1, puis dans le contexte de ses méthodes setage, getage et pour son attribut age. context Personne inv : (age <= 140) and (age >=0) - - l âge est compris entre 0 et 140 ans On peut placer des commentaires dans les expressions OCL, ils débutent par deux tirets et se prolongent jusqu à la fin de la ligne. context Personne::setAge(a :entier) pre : (a <= 140) and (a >=0) and (a >= age) post : age = a on peut écrire également a=age context Personne::getAge() :entier body : age context Personne::age :entier init : 0 context Personne::majeur :booléen derive : age>=18 Version visuelle La figure 2 présente une version alternative, graphique, de la contrainte sur l âge de la personne. Personne age : entier + setage(in a : entier) {<<invariant>> (age<=140 and age >=0) } Fig. 2 Une classe Personne Nommage de la contrainte context Personne inv ageborné : (age <= 140) and (age >=0) - - l âge ne peut depasser 140 ans Utilisation du mot-clef self pour désigner l objet Notez le caractère. qui offre la navigation (accès) à l attribut. context Personne inv : (self.age <= 140) and (self.age >=0) - - l âge ne peut depasser 140 ans 3

4 Utilisation d un nom d instance formel context p :Personne inv : (p.age <= 140) and (p.age >=0) - - l age ne peut depasser 140 ans Question 2.1 Ajoutez un attribut mère de type Personne dans la classe Personne. Ecrivez une contrainte précisant que la mère d une personne ne peut être cette personne elle-même et que l âge de la mère doit être supérieur à celui de la personne. Réponse 2.1 context Personne inv : self.mère <> self and self.mère.age > self.age 3 Types OCL La figure 3 présente la hiérarchie des types en OCL. Nous les décrirons progressivement dans cette section et dans les suivantes. OclAny OclType OclModelElement Réel Booléen String OclState Tuple Collection types et éléments du modèle Entier types de base prédéfinis Set OrderedSet Bag Sequence... OclVoid Fig. 3 La hiérarchie des types en OCL 3.1 Types de base Les types de base prédéfinis sont les suivants. Entier (Integer) Réel (Real) String Booléen (Boolean) Quelques types spéciaux s y ajoutent, en particulier : OclModelElement (énumération des éléments du modèle) OclType (énumération des types du modèle) OclAny (tout type autre que Tuple et Collection) OclState (pour les diagrammes d états) OclVoid sous-type de tous les types 4

5 Entier opérateurs = <> + - * / abs div mod max min < > <= >= - est unaire ou binaire Réel opérateurs = <> + - * / abs floor round max min < > <= >= - est unaire ou binaire String opérateurs = size() concat(string) toupper() tolower() substring(entier, Entier) Les chaînes de caractères constantes s écrivent entre deux simples quotes : voici une chaîne Booléen opérateurs = or xor and not b1 implies b2 if b then expression1 else expression2 endif Quelques exemples d utilisation des opérateurs booléens, sur la figure 4. Personne age : entier majeur : Booléen marié : Booléen catégorie : enum {enfant,ado,adulte} Fig. 4 La classe Personne précisée context Personne inv : marié implies majeur context Personne inv : if age >=18 then majeur=vrai else majeur=faux endif Cette dernière contrainte peut être plus concise (nous l avons même déjà écrite avec derive) : context Personne inv : majeur = age >=18 5

6 précédence des opérateurs. -> not - unaire * / + - if then else < > <= >= <> = and or xor implies 3.2 Types énumérés Leurs valeurs apparaissent précédées de #. Par exemple, pour donner un invariant supplémentaire pour la figure 4, nous pourrions écrire : context Personne inv : if age <=12 then catégorie =#enfant else if age <=18 then catégorie =#ado else catégorie=#adulte endif endif Cet invariant peut aussi s écrire avec derive. 3.3 Types des modèles Les types des modèles utilisables en OCL sont les «classificateurs», notamment les classes, les interfaces et les associations. On peut écrire en particulier des expressions impliquant des objets dont les types sont reliés par une relation de spécialisation, grâce aux opérateurs : oclastype(t) (conversion ascendante ou descendante de type vers t) ; la conversion ascendante sert pour l accès à une propriété redéfinie ; la conversion descendante sert pour l accès à une nouvelle propriété. oclistypeof(t) (vrai si t est supertype direct) ocliskindof(t) (vrai si t est supertype indirect) Dans le cadre de la figure 5, nous pourrions écrire par exemple les expressions (r est supposé désigner une instance de Rectangle) : p = r p.oclastype(rectangle) r.oclistypeof(rectangle) (vrai) r.ocliskindof(polygone) (vrai) Question 3.1 En supposant l existence d un attribut hauteur dans la classe Rectangle et d une méthode hauteur() :Réel dans Polygone, écrivez une contrainte dans Polygone disant que le résultat de hauteur() :Réel vaut hauteur pour les polygones qui sont des rectangles, sinon 0. Remarquez que c est un exemple de mauvaise conception objet mais une excellente illustration des opérateurs présentés ci-dessus! 6

7 Polygone p : Polygone r : Rectangle Rectangle Fig. 5 Polygones et rectangles Réponse 3.1 context Polygone::hauteur() post : if self.ocliskindof(rectangle) then result=self.oclastype(rectangle).hauteur else result=0 endif 4 Navigation dans les modèles 4.1 Accès aux attributs L accès (navigation) vers un attribut s effectue en mentionnant l attribut, comme nous l avons déjà vu, derrière l opérateur d accès noté. Personne age : Entier Voiture propriétaire : Personne + getage():entier{query} Fig. 6 Personnes et voitures Pour la classe Voiture de la figure 6, on peut ainsi écrire la contrainte ci-dessous. context Voiture inv propriétairemajeur : self.propriétaire.age >= 18 Question 4.1 Ecrivez pour le diagramme de la figure 7 la contrainte qui caractérise l attribut dérivé cartevermeil. Un voyageur a droit à la carte vermeil si c est une femme de plus de 60 ans ou un homme de plus de 65 ans. Réponse 4.1 context Voyageur inv : cartevermeil = ((age >=65) or ((sexe=#féminin) and (age >=60))) Cette contrainte peut également s ecrire avec derive. 7

8 Voyageur nom:string age:int sexe:sexe / cartevermeil:boolean <<enumeration>> Sexe masculin féminin Fig. 7 Voyageur 4.2 Accès aux opérations query Il se fait avec une notation identique (utilisation du. ). Pour la classe Voiture de la figure 6, on peut ainsi réécrire la contrainte propriétairemajeur. context Voiture inv : self.propriétaire.getage() >= Accès aux extrémités d associations La navigation le long des liens se fait en utilisant : soit les noms de rôles soit les noms des classes extrémités en mettant leur première lettre en minuscule, à condition qu il n y ait pas ambiguïté Pour la classe Voiture de la figure 8, on peut ainsi réécrire la contrainte propriétairemajeur. Personne age : Entier + getage():entier{query} possède 1 * propriétaire Voiture Fig. 8 Personnes et voitures (avec association) context Voiture inv : self.propriétaire.age >= 18 context Voiture inv : self.personne.age >= 18 Question 4.2 Donnez un exemple où l utilisation du nom de classe conduit à une ambiguïté. Réponse 4.2 Deux associations entre Voiture et Personne (possède et aconduit) Question 4.3 (Exercice tiré de [Nyt]) Soient deux contraintes associées au diagramme de la figure 9 : context C1 inv : c2.attr2=c2.c3.attr3 8

9 C1 C2 C3 attr1:boolean * attr2:boolean attr3:boolean Fig. 9 Contraintes... context C2 inv : attr2=c3.attr3 Pensez-vous que les deux contraintes soient équivalentes? Réponse 4.3 La première dit que pour des instances de C2 et C3 liées avec une instance de C1 les attributs attr2 et attr3 sont égaux, mais n impose rien à des instances de C2 et C3 non liées à une instance de C1 (et il y en a à cause de la multiplicité). La deuxième dit que pour tout couple d instances de C2 et C3 liées, ces deux attributs sont égaux. 4.4 Navigation vers les classes association Pour naviguer vers une classe association, on utilise le nom de la classe (en mettant le premier caractère en minuscule). Par exemple dans le cas du diagramme de la figure 10 1 : context p :Personne inv : p.contrat.salaire >= 0 Ou encore, on précise le nom de rôle opposé (c est même obligatoire pour une association réflexive) : context p :Personne inv : p.contrat[employeur].salaire >= 0 Entreprise 0..1 emploie * employeur employé responsable Personne agentsecrétariat Contrat typecontrat dateembauche salaire encadre Encadrement datedébut évaluations Fig. 10 Emploi Pour naviguer depuis une classe association, on utilise les noms des rôles ou de classes. La navigation depuis une classe association vers un rôle ne peut donner qu un objet. Dans l exemple ci-dessous, c est un lien, qui associe par définition une seule entreprise à un seul employé. context c :Contrat inv : c.employé.age >= 16 1 en UML 2, contrairement à UML 1.xx, le nom de la classe d association et le nom de l association devraient être identiques car il s agit d un même élément UML ; le diagramme est donc ici écrit en UML 1.xx 9

10 Question 4.4 Dans la même figure 10, exprimez par une contrainte : le fait que le salaire d un agent de secrétariat est inférieur à celui de son responsable ; un agent de secrétariat a un type de contrat "agentadministratif" ; un agent de secrétariat a une date d embauche antérieure à la date de début de l encadrement (on suppose que les dates sont des entiers) ; écrire la dernière contrainte dans le contexte Personne. Réponse 4.4 Le salaire d un agent de secrétariat est inférieur à celui de son responsable. context e :encadrement inv : e.responsable.contrat.salaire >= e.agentsecrétariat.contrat.salaire Un agent de secrétariat a un type de contrat "agentadministratif". context e :encadrement inv : e.agentsecrétariat.contrat.typecontrat= agentadministratif Un agent de secrétariat a une date d embauche antérieure à la date de début de l encadrement (on suppose que les dates sont des entiers). context e :encadrement inv : e.agentsecrétariat.contrat.dateembauche <= e.datedebut L écrire dans le contexte Personne... context p :Personne inv : p.agentsecrétariat.contrat.dateembauche <= p.encadrement[agentsecrétariat].datedebut Dans ce dernier cas, pour être rigoureux il faudrait vérifier de manière préliminaire que p.agentsecrétariat est valué, mais nous ne verrons que plus loin dans le cours comment faire. 5 Eléments du langage 5.1 Désignation de la valeur antérieure Dans une post-condition, il est parfois utile de pouvoir désigner la valeur d une propriété avant l exécution de l opération. Ceci se fait en suffixant le nom de la propriété Par exemple, pour décrire une nouvelle méthode de la classe Personne : context Personne::feteAnniversaire() pré : age < 140 post : age = age@pre

11 5.2 Définition de variables et d opérations On peut définir des variables pour simplifier l écriture de certaines expressions. On utilise pour cela la syntaxe : let variable : type = expression1 in expression2 Par exemple, avec l attribut dérivé impot dans Personne, on pourrait écrire : context Personne inv : let montantimposable : Réel = contrat.salaire*0.8 in if (montantimposable >= ) then impot = montantimposable*45/100 else if (montantimposable >= 50000) then impot = montantimposable*30/100 else impot = montantimposable*10/100 endif endif Là encore, il serait plus correct de vérifier tout d abord que contrat est valué. Si on veut définir une variable utilisable dans plusieurs contraintes de la classe, on peut utiliser la construction def. context Personne def : montantimposable : Réel = contrat.salaire*0.8 Lorsqu il est utile de définir de nouvelles opérations, on peut procéder avec la même construction def. context Personne def : agecorrect(a :Réel) :Booléen = a>=0 and a<=140 Une telle définition permet de réécrire la pré-condition de l opération setage et l invariant sur l âge d une personne de manière plus courte. context Personne::setAge(a :entier) pre : agecorrect(a) and (a >= age) context Personne inv : agecorrect(age) - - l âge ne peut depasser 140 ans 5.3 Retour de méthode L objet retourné par une opération est désigné par result. context Personne::getAge() post : result=age Lorsque la postcondition se résume à décrire la valeur du résultat c est donc équivalent à l utilisation de body. 11

12 Question 5.1 Proposez une classe Etudiant, disposant de 3 notes et munie d une opération mention qui retourne la mention de l étudiant sous forme d une chaîne de caractères. Ecrivez les contraintes et en particulier utilisez le let pour écrire la postcondition de mention. Réponse 5.1 context Etudiant::mention() post : let moyenne : Real =(note1+note2+note3)/3 in if (moyenne >= 16) then result= très bien else if (moyenne >= 14) then result= bien else result= moins bien endif endif 6 Collections Collection Set Ensemble mathématique OrderedSet Bag Sequence Ensemble Famille Famille mathématique ordonnée ordonné Fig. 11 Les types de collections 6.1 Types de collections La figure 11 présente les cinq types de collections existant en OCL : Collection est un type abstrait Set correspond à la notion mathématique d ensemble OrderedSet correspond à la notion mathématique d ensemble ordonné Bag correspond à la notion mathématique de famille (un élément peut y apparaître plusieurs fois) Sequence correspond à la notion mathématique de famille, et les éléments sont, de plus, ordonnés. On peut définir des collections par des littéraux de la manière suivante : Set { 2, 4, 6, 8 } OrderedSet { 2, 4, 6, 8 } Bag { 2, 4, 4, 6, 6, 8 } Sequence { le, chat, boit, le, lait } Sequence { } spécification d un intervalle d entiers Les collections peuvent avoir plusieurs niveaux, il est possible de définir des collections de collections, par exemple : Set { 2, 4, Set {6, 8 }} 12

13 6.2 Les collections comme résultats de navigation Set On obtient naturellement un Set en naviguant le long d une association ordinaire (ne mentionant pas bag ou seq à l une de ses extrémités). Par exemple, pour la figure 10, l expression self.employé dans le contexte Entreprise est un Set. Bag La figure 12 illustre une navigation permettant d obtenir un Bag : c est le résultat de l expression self.occurrence.mot dans le contexte Texte. Cette expression est, par ailleurs, un raccourci pour une notation que nous verrons ci-après. Texte * Occurrence * 1 Mot Fig. 12 Occurrences de mots dans un texte OrderedSet On peut obtenir un ensemble ordonné en naviguant vers une extrémité d association munie de la contrainte ordonné, par exemple avec l expression self.personne dans le contexte FileAttente. FileAttente {ordonné} 0..1 * Fig. 13 File d attente Personne Sequence On peut obtenir une séquence en naviguant vers une extrémité d association munie de la contrainte seq, par exemple avec l expression self.mot dans le contexte Texte de la figure 14. Texte * {seq} * Mot Fig. 14 Une autre représentation des textes Question 6.1 Qu obtient-on en accédant à un attribut multi-valué? Réponse 6.1 (Question 6.1) On obtient un bag si une valeur peut être répétée plusieurs fois ; une séquence si les valeurs sont de plus ordonnées ; un set s il n y a jamais de doublon dans les valeurs ; un orderedset si les valeurs sont de plus ordonnées. 13

14 6.3 Opérations de Collection Notez que les langages de transformation de modèles qui voient le jour actuellement disposent d opérateurs assez semblables à ceux proposés par OCL, à des fins de parcours des modèles Remarques générales Dans la suite, nous considérons des collections d éléments de type T. Appel avec -> Les opérations sur une collection sont généralement mentionnées Itérateurs Les opérations qui prennent une expression comme paramètre peuvent déclarer optionnellement un itérateur, par exemple toute opération de la forme operation(expression) existe également sous deux formes plus complexes. operation(v expression-contenant-v) operation(v : T expression-contenant-v) Opérations sur tous les types de collections isempty() :Boolean notempty() :Boolean Permettent de tester si la collection est vide ou non. Ils servent en particulier à tester l existence d un lien dans une association dont la multiplicité inclut 0. Pour revenir sur l exemple des employés (dernière question) : context p :Personne inv : p.agentsecretariat->notempty() implies p est un responsable p.agentsecrétariat.contrat.dateembauche <= p.encadrement[agentsecrétariat].datedebut size() :Entier Donne la taille (nombre d éléments). count(unobjet :T) :Entier Donne le nombre d occurrences de unobjet. sum() :T Addition de tous les éléments de la collection (qui doivent supporter une opération + associative) Nous pouvons par exemple définir une variable représentant l âge moyen des employés d une entreprise. context e :Entreprise def : agemoyen : Real = e.employé.age->sum() / e.employé.age->size() Ou encore, pour une classe Etudiant généralisée, disposant d un attribut notes :Real[*], on peut définir la variable moyenne. context e :Etudiant def : moyenne : Real = e.notes->sum() / e.notes->size() 14

15 includes(o :T) :Boolean excludes(o :T) :Boolean Retourne vrai (resp. faux) si et seulement si o est (resp. n est pas) un élément de la collection. Toujours pour la classe Etudiant généralisée, disposant d un attribut notes :Real[*], on peut définir l opération esteliminé() :Boolean. Un étudiant est éliminé s il a obtenu un zéro. context e :Etudiant def : esteliminé() : Boolean = e.notes->includes(0) includesall(c :Collection(T)) :Boolean excludesall(c :Collection(T)) :Boolean Retourne vrai (resp. faux) si et seulement si la collection contient tous les (resp. ne contient aucun des) éléments de c. forall(uneexpression :Boolean) :Boolean Vaut vrai si et seulement si uneexpression est vraie pour tous les éléments de la collection. Dans une entreprise, une contrainte est que tous les employés aient plus de 16 ans. context e :Entreprise inv : e.employe->forall(emp :Personne emp.age >= 16) Cette opération a une variante permettant d itérer avec plusieurs itérateurs sur la même collection. On peut ainsi parcourir des ensembles produits de la même collection. forall(t1,t2 :T expression-contenant-t1-et-t2) En supposant que la classe Personne dispose d un attribut nom, on peut admettre que deux employés différents n ont jamais le même nom. context e :Entreprise inv : e.employe->forall(e1,e2 :Personne e1 <> e2 implies e1.nom <> e2.nom) exists(uneexpression :Boolean) Vrai si et seulement si au moins un élément de la collection satisfait uneexpression. Dans toute entreprise, il y a au moins une personne dont le contrat est de type "agent administratif". context e :Entreprise inv : e.contrat->exists(c :Contrat c.typecontrat= agent administratif ) iterate(i :T ; acc :Type = uneexpression ExpressionAvecietacc) : Cette opération permet de généraliser et d écrire la plupart des autres. i est un itérateur sur la collection acc est un accumulateur initialisé avec uneexpression L expression ExpressionAvecietacc est évaluée pour chaque i et son résultat est affecté dans acc. Le résultat de iterate est acc. Cette opération permet dans l exemple ci-dessous de caractériser le résultat d une hypothétique opération massesalariale d une entreprise. 15

16 context Entreprise::masseSalariale() :Real post : result = employé->iterate(p :Personne ; ms :Real=0 ms+p.contrat.salaire) Question 6.2 Ecrire size et forall dans le contexte de la classe Collection. Réponse 6.2 (Question 6.2) Voici comment ces méthodes sont spécifiées dans [OMG01]. context Collection : :size() post : result = self->iterate(elem ; acc :Integer=0 acc+1) context Collection : :forall(expr) post : result = self->iterate(elem ; acc :Boolean=true acc and expr) isunique(uneexpression :BooleanExpression) :Boolean Vrai si et seulement si uneexpression s évalue avec une valeur distincte pour chaque élément de la collection. sortedby(uneexpression) :Sequence Retourne une séquence contenant les éléments de la collection triés par ordre croissant suivant le critère uneexpression. L évaluation de uneexpression doit donc supporter l opération <. Question 6.3 Ecrire la post condition d une méthode salariéstriés dans le contexte de la classe Entreprise. Cette méthode retourne les employés ordonnés suivant leur salaire. Réponse 6.3 (Question 6.3) context Entreprise : : salariestries() :OrderedSet(Personne) post : result = self.employe->sortedby(p p.contrat.salaire) any(uneexpression :OclExpression) :T Retourne n importe quel élément de la collection qui vérifie uneexpression. one(uneexpression :OclExpression) :Booléen Vrai si et seulement si un et un seul élément de la collection vérifie uneexpression Opérations sur tous les types de collections, définies spécifiquement sur chaque type Le lecteur doit être averti du fait que la présentation des opérateurs proposée ci-dessous privilégie la concision de l exposé. Certaines opérations ont des signatures plus précises que celles mentionnées ici. Par exemple select, commune aux trois types de collection concrets, n est pas définie dans Collection, mais seulement dans les types concrets avec des signatures spécifiques : 16

17 select(expr :BooleanExpression) : Set(T) select(expr :BooleanExpression) : OrderedSet(T) select(expr :BooleanExpression) : Bag(T) select(expr :BooleanExpression) : Sequence(T) Dans un tel cas, nous présentons une généralisation de ces opérations select(expr :BooleanExpression) : Collection(T) Le lecteur est renvoyé à la documentation OCL [OMG03a] pour les signatures précises. select(expr :BooleanExpression) : Collection(T) reject(expr :BooleanExpression) : Collection(T) Retourne une collection du même type construite par sélection des éléments vérifiant (resp. ne vérifiant pas) expr. L expression représentant dans le contexte d une entreprise les employés âgés de plus de 60 ans serait la suivante : self.employé->select(p :Personne p.age>=60) collect(expr :BooleanExpression) : Collection(T) Retourne une collection composée des résultats successifs de l application de expr à chaque élément de la collection. La manière standard d atteindre les mots d un texte s écrit ainsi dans le contexte d un texte (Figure 12) : self.occurrence->collect(mot) self.occurrence->collect(o o.mot) self.occurrence->collect(o :Occurrence o.mot) Comme nous l avons évoqué précédemment, cette notation admet un raccourci : self.occurrence.mot including(unobjet :T) :Collection(T) excluding(unobjet :T) :Collection(T) Retourne une collection résultant de l ajout (resp. du retrait) de unobjet à la collection. On peut ainsi décrire la post-condition d une opération embauche(p :Personne) de la classe Entreprise. context Entreprise : :embauche(p :Personne) post : self.employé=self.employé@pre->including(p) opération = union(c :Collection) :Collection 17

18 6.4 Opérations de conversion Chaque sorte de collection (set, orderedset, sequence, bag) peut être transformée dans n importe quelle autre sorte. Par exemple un Bag peut être transformé en : sequence par l opération assequence() :Sequence(T) ; l ordre résultant est indéterminé ensemble par l opération asset() :Set(T) ; les doublons sont éliminés ensemble ordonné par l opération asorderedset() :OrderedSet(T) ; les doublons sont éliminés ; l ordre résultant est indéterminé. A titre d illustration, si nous voulons exprimer le fait que le nombre de mots différents d un texte est plus grand que deux (figure 12) : context Texte inv : self.occurrence->collect(mot)->asset()->size() >= Opérations propres à Set et Bag intersection 6.6 Opérations propres à OrderedSet et Sequence ajout d un objet à la fin append(unobjet : T) : OrderedSet(T) pour les ensembles ordonnés append(unobjet : T) : Sequence(T) pour les séquences ajout d un objet au début prepend(unobjet : T) : OrderedSet(T) pour les ensembles ordonnés prepend(unobjet : T) : Sequence(T) pour les séquences objets d un intervalle suborderedset(inf :Entier, sup :Entier) : OrderedSet(T) pour les ensembles ordonnés subsequence(inf :Entier, sup :Entier) : Sequence(T) pour les séquences at(inf :Entier) : T first() : T last() : T insertion d un objet à un certain indice insertat(i :Integer, o :T) : OrderedSet(T) pour les ensembles ordonnés insertat(i :Integer, o :T) : Sequence(T) pour les séquences indexof(o :T) : Integer Question 6.4 Ecrire la post-condition de sortedby 6.7 Relation de «conformance de type» La figure 15 présente les relations de conformance de type prévues en OCL. Si la classe Assiette est sous-classe de Vaisselle, on peut en déduire : 18

19 Collection(X) Type2 Set(Type2) Sous types Sous types Sous types Set(X) OrderedSet(X) Bag(X) Sequence(X) Type1 Set(Type1) Fig. 15 Sous-typage de types paramétrés Set(Assiette) se conforme à Collection(Assiette) Set(Assiette) se conforme à Set(Vaisselle) Set(Assiette) se conforme à Collection(Vaisselle) OCL parle même de relation de sous-typage. Nous étudions la question de la substituabilité sur un bref exemple qui peut être généralisé et qui illustre le fait que, les collections étant constantes, la conformance rejoint ici la substituabilité. Prenons le cas d un Set(Assiette). Considéré comme un Set(Vaisselle), on peut lui appliquer l opération including(object :Vaisselle) :Set(Vaisselle) où object peut être tout à fait autre chose qu une assiette. Ce faisant on crée et retourne un Set(Vaisselle) (et non un Set(Assiette)), ce qui n est pas problématique (il n y a pas d erreur de type, on n a pas introduit un verre dans un ensemble d assiettes). 7 Utilisation d OCL pour les gardes et les actions De manière générale, OCL est un langage de navigation qui peut être utilisé dans différents points des diagrammes UML. Nous allons illustrer cet aspect d OCL dans le cadre des diagrammes d états, pour exprimer des gardes et préciser des actions. 7.1 Gardes Les gardes sont des expressions booléennes utilisées dans le cadre des diagrammes UML basés sur les automates d état finis : diagrammes d états et diagrammes d activités. Elles conditionnent le déclenchement d une transition lors de l occurrence d un événement. En UML elles sont notées entre crochets. Les diagrammes d états modélisent le comportement d éléments UML (le plus souvent le comportement d une instance d une classe donnée). Ils se composent d états et de transitions. Un état est un moment de la vie d une instance déterminé par le fait qu elle vérifie une condition particulière, est en train d effectuer une opération ou attend un événement. Il est représenté en UML par une boîte aux angles arrondis. Une transition représente le passage d un état à un autre. Ce passage est déclenché par un événement : une modification (une condition sur l instance devient vraie), l appel d une opération, la réception d un signal asynchrone, la fin d une période de temps. Les gardes sont associées aux transitions, elles sont évaluées lorsqu un événement survient. 19